Физик нь матери, энерги, хөдөлгөөн, хүч болон эдгээр зүйлс орон зай, цаг хугацаанд ямар шинж чанартай байдгийг судалдаг шинжлэх ухаан юм. Дотроо сонгодог физик, орчин үеийн физик хэмээн хуваагддаг. Сонгодог физик урт нь атомын хэмжээнээс том, хурд нь гэрлийн хурдаас бага хурдтай зүйлсийн тухайд илүү хүчинтэй үйлчилдэг. Харин үүнээс халиад ирэхээр сонгодог физик үнэн зөв байж чаддаггүй. Энэ ажиглалтыг анх Алберт Эйнштейн нээн өвөрмөц харьцангуй байдлын (тусгай) онолоо дэвшүүлсэн юм. Түүний онол орон зай, цаг хугацаа хэмээх хоёр зүйлийг халж оронцаг гэсэн ганц ойлголт үүсгэсэн.
Энэ онол хурд нь гэрлийн хурдад дөхөх үеийн зүйлсийн шинж чанарыг ердийн сонгодог физикээс илүү нарийн тайлбарлаж чадсан юм. Харин Макс Планк, Эрвин Шрөдингер нар атомын болон атомаас жижиг эгэл бөөмсийн хоорондын харилцааг илүү нарийн тодорхойлсон квантын механик болон квантын орны тухай онолуудаа дэвшүүлсэн. Хожим квантын орны онол нь квант механик болон тусгай харьцангуйн онолуудыг хамарч, дотроо агуулдаг болсон. Харьцангуйн ерөнхий онол бас үүссэн бөгөөд энэ онол асар том системүүд, орчлон, сансарт байгаа том биетүүд хэрхэн оронцагийг муруйлгадгийг илүү сайн тайлбарласан. Харьцангуйн ерөнхий онол бусад суурь салбаруудыг дотроо агуулаагүй хэдий ч квантын татах хүчний хэд хэдэн онол одоогийн байдлаар эрдэмтдийн хүрээнд дэвшигдээд байна.
Сонгодог физик
Сонгодог физик гэж ихэвчлэн 1900-аад оноос өмнөх үеийн физикийг нэрлэдэг. Сонгодог физикт дараах дэд салбаруудыг хамааруулдаг:
- Сонгодог механик : Үүнд Ньютоны хөдөлгөөний тухай хуулиуд; Лагранж, Хамилтоны онолууд
- Сонгодог электродинамик (цахилгаан соронзон ба Максвеллын томъёо)
- Сонгодог термодинамик (дулаан, цацрагийн тухай онолууд)
- Харьцангуйн тусгай онол, харьцангуйн ерөнхий онол
- Сонгодог хаосын онол, шугаман бус динамик (хөдөлгөөн)
Физик нь шинжлэх ухааны нэг салбар бөгөөд шинэ онолууд цаг ямагт дэвшиж, хуучин онолуудыг үгүйсгэх буюу баталж байдаг. Шинжлэх ухаан гэдэг нь энэ ухаан ямар нэг эртний судар дээр биш харин онол, туршилтан дээр үндэслэдэг гэсэн үг.
Эрдэмтэд шинэ шинэ багаж зохиож, шинэ нээлт хийхийн хэрээр хүн төрөлхтний мэдлэг тэлж байгаа бөгөөд саяхныг хүртэл нэг янзаар бодож байсан зүйлс нь тийм биш юм байна гэдгийг мэдэж байна.
Тиймээс физикийг амьд, хувьсан өөрчлөгдөж, шинэчлэгдэж буй зүйлс гэж үзэх хэрэгтэй. 100 жилийн өмнө Ньютоны хуулийг хөдөлшгүй, бүх хорвоо ертөнцийг энэ хуулиар тайлбарлаж болно гэж үзэж байтал гэнэт Эйнштейн тийм биш юм байна, гэрлийн хурдад ойртох үед юм уу асар жижигхэн, атомаас жижигхэн орон зайд очих үед Ньютоны хуулиуд үйлчлэхээ больж байна гэдгийг мэдсэн юм. Ирээдүйд Эйнштейны хуулиуд, Ньютоны хуулиуд ч үйлчилдэггүй тийм орон зай, цаг хугацааг ч эрдэмтэд илрүүлэн шинэ онолын салбар дэвшүүлж магадгүй. Жишээ нь орчлонгийн дийлэнх хувийг, тодруулбал 85%-ийг нь “хар матери” хэмээх бодисууд бүрдүүлж байна хэмээн эрдэмтэд таамаглаж байгаа ч үүнийг яг бодитой олж тогтоож илрүүлж чадаагүй байна. Үүнийг илрүүлж, бодитой тогтоох нь ирээдүйн зуунуудын физикчдийн нэг гол ажил, амжилт байх болно.
Орчин үеийн физик
Сонгодог физик дээр орчин үеийн физик нь Стандарт модель, Онолын физик гэсэн салбаруудыг нэмж хөгжүүлсэн.
Стандарт моделийн физик гэдэг нь СЕРН зэрэг лабораториудад хийж буй лабораторийн туршлагууд дээр үндэслэсэн шинжилгээ туршилтууд юм. Сонгодог физик 1900-аад он хүртэл дажгүй үнэн явж ирсэн ч хэмжүүр тэр үеэс “асар доошоо”, “жижигхэн”, “бага” болохын алдад худлаа зааж эхэлжээ. Жишээ нь өрөөний температурын нөхцөлд хийн шинж чанар нэг янз байв. Энэ нь Максвелл-Болцманны тархалтын онолтой нийцнэ. Тэгтэл, абсолют-тэг градуст дөхөх үед Максвелл-Болцманны тархалтын онол хийн шинж чанарыг зөв таамаглаж чадахаа больж байлаа. Үүнээс болоод Ферми-Дирак, Боше-Эйнштейны тархалтын онол үүссэн юм.
Тиймээс физик судлах гэж буй хүн эхлээд сонгодог физикийг судлаад, дараа нь орчин үеийн физик судалдаг.
